路面质量是道路施工一直追求的目标。而路面质量主要取决于摊铺质量的高低,所谓摊铺质量一般应包括以下几个方面:一是摊铺层的几何精度要达到设计要求;二是摊铺层的结构初始密实度必须达到规范要求,而且要保持连续、均匀;三是摊铺层的表面质量良好。
关键词:沥青混凝土路面 摊铺质量 技术措施
路面质量是道路施工一直追求的目标,而路面质量主要取决于摊铺质量的高低。所谓摊铺质量一般应包括以下几个方面:一是摊铺层的几何精度要达到设计要求。其中包括摊铺层宽度、厚度、纵坡及横坡、弯道曲率和标高等几何要素;二是摊铺层的结构初始密实度必须达到规范要求,而且要保持连续、均匀;三是摊铺层的表面质量良好。诚然,影响摊铺质量的因素是多方面的,如沥青混合料的质量、气候条件、基层施工质量和压路机碾压质量等,但在机械化施工中使用摊铺机是用来提高摊铺质量的主要途径。众所周知,摊铺机工作中,行进速度、熨平板工作角和熨平板前缘堆料高度和均匀性,是直接影响摊铺质量的三要素,它们之间互相影响制约,处理不当,质量就无法保证。
1、速度问题
在其他条件不变的情况下,速度的任何变化直接影响进入熨平板底部混合料的数量,从而改变摊铺层的厚度和结构密实度。因此,速度一经选定,必须保持恒定。按照“连续工作原则”和计算公式选定的速度值,保持速度恒定有两个方面的含义:一是在连续摊铺过程中,不得人为地变更选定的速度值;二是在连续摊铺过程中,熨平板上各点的瞬时速度值必须保持在一定精度范围内。任何短时间的停顿(速度为零)、倒退(速度由正变负)、转动(熨平板上各点速度向量沿前进方向的分量不等)或脉动,都会使平整和密实度均匀性受到破坏,在熨平板停止位置会出现一条隆起带,而且很难用压实手段去消除。
2、合理地选用机器,也有助于提高摊铺质量
根据“连续工作原则”,选定摊铺速度、科学地组织沥青混合料的生产和运输,使摊铺机的待料时间最大限度地降低,这也是提高摊铺质量的一项有利措施。如果周期性待料(混合料生产能力不足)则将会在一段摊铺范围内,出现波长相等的不平带,影响路面质量。
3、正确合理地调整摊铺机
摊铺机各结构参数和运行参数的调整理论依据和方法是众所周知的。但必须强调指出:由于摊铺机工作条件千变万化,缺乏规律性,迄今还没有一整套严密的理论和规则来作为调整作业的准确定量依据,使一次调整之后就勿需再作校正。相反,在很大程度上仍取决于工作人员的技术水平和经验。在遵照前面提出的计算依据进行调整后,进行试摊铺,用试摊铺质量来检验、修正初调数据,以取得最佳工作状态。
4、正确使用自动调平装置
首先要合理选择和正确使用参照基准。在经过压实的基层上摊铺,基层不平度不大于1厘米,应优先选用拖式浮动梁,拖梁长度必须大于基波长。为了提高参照基准精度,必要时可以使用多点支承组合式拖梁。其前段在基层上滑动,后段在新摊铺层滑动。当选择边沟、路缘等构造物作直接跟踪的参照标准时,要使用特殊跟踪件,也可以用临近的车道和新摊铺层作基准,但要注意其横坡必须与所摊铺的摊铺层相等。受地形限制必须使用张紧钢丝作基准时,应按规定的距离和位置埋设支柱,直线路段上支柱的距离不应大于5-6米,弯道摊铺时该距离要大大缩短,使钢丝的走向和曲率半径与路面设计中心线相同或接近。为了便于测量,支柱尽可能设在测量标桩附近。 钢丝基准的架设质量,直接关系到摊铺平整度,要组织一支精干的专业队伍执行这项工作。做到精心施工,专人检测,妥善管理和保护。多层摊铺中的面层摊铺,不应使用调平装置,只凭机器的自动调平功能工作即可,否则,画蛇添足,适得其反。
5、做好预热保温工作
熨平板的预热和保温,是保证摊铺质量的一项重要技术措施,即使在炎热季节,也不容忽视。预热在摊铺开始前进行,保温在摊铺中断时使用,其目的在于减小乃至消除熨平板及其他与混合料接触的部件特别是运动部件与沥青混合料的温差,使附近混合料的局部温度不致急剧下降而粘附在熨平板底板和其他机件上,否则,将使摊铺层的表面质量恶化,同时影响平整度和结构密实度的均匀性。 要根据环境气温、运距、混合料种类等条件,科学的掌握预热时间。过早则浪费能源,过迟则降低效果,一般在25-40分钟范围内。当因待料或其他原因中断摊铺,如熨平板附近的混合料温度降到规定的摊铺温度下限时,一定要开动加热装置,实行保温。 否则会以小失大,降低摊铺质量。
6、摊铺厚度的控制
最大摊铺厚度是摊铺机一项主要技术性能参数,是有限制条件的极限值。在正常工作情况下,摊铺厚度都大大小于这一极限。摊铺厚度也是确定其他工作参数的依据之一,同时又相互制约,必须综合考虑,确定科学合理的匹配,以最大限度地提高劳动生产率和摊铺质量。为此,应着重强调以下几点:
1)摊铺厚度不得大于或接近摊铺机参数规定的极限值。
2)摊铺厚度必须与使用混合料中最大骨料粒径相适应。一般摊铺厚度与骨料最大粒径之比不得小于2.5,这在薄层表面摊铺时尤其显得重要。为此,在设计路面厚度和混合料级配时应综合考虑,在沥青拌和设备上要设置大料筛出机构。当使用强压摊铺机时,摊铺厚度与最大骨料粒径之比更不容忽视。当某一横断面上有超大粒径骨料时,该断面的密实度就很难保证,强力压实的能量大部分作无谓的消耗,虽增高系统工作油压亦于事无补,以至出现骨料被击碎而密实度仍不上升的现象。同时大骨料还会刮伤熨平板底板,损坏摊铺机的压实构件,并造成摊铺层的表面缺陷。
3)如果基层上出现深度大于摊铺层厚度的凹坑或其他缺陷,不得用摊铺机的热混合料一次通过填平。否则,由于局部摊铺厚度大大超过其余部分,其压实比相差太悬殊,无法压实,局部的强度和平整度都达不到设计要求,这是决不容许的。正确的作法是用与原基层相同的材料将陷坑和其他缺陷修理好夯实填平,使之具有与原基层相等的强度和标高,然后方可摊铺。同样,也不允许用牺牲摊铺层厚度的办法去补偿基层的隆起缺陷。
7、摊铺层接缝的处理
在摊铺施工中,接缝是无法避免的。无论是纵向或横向,都存在接缝的处理问题。处理是否得当,直接关系到摊铺层的质量和寿命,不可等闲视之。
1)纵向接缝的处理:当摊铺层设计宽度大于摊铺机工作宽度时,纵向接缝是无法避免的。在计算熨平板的组合宽度时,对此要有充分的考虑。 在可能条件下,将纵接缝设计在各行车道分隔线附近。而且在摊铺施工时,将上下层的接缝错开。(1)热接法无疑是比较理想的,两次通过的相邻摊铺带的接缝在混合料处于热状态下完成,能得到良好的接缝质量。用多台摊铺机同时作业时,各机除宽度以外的结构参数和运行参数都应相同。相邻两机前后距离5-10米,摊铺层的重叠量为10-15厘米。如用单机作业,要控制一次通过的行程距离,使接缝摊铺在沥青混合料接近碾压温度上限值之前完成。应该指出,接缝质量在一定程度上有赖于压路机的机型选择和碾压作业规范。对热纵接缝的碾压推荐采用压路机自两侧向接缝中心错轮碾压,最后在接缝处剩留宽约30厘米的条带,由一台压路机来完成。可以获得良好的接缝强度和表面质量。(2)如果摊铺层与已经压实的旧摊铺层对接,习称“冷接缝”。两次摊铺的摊铺机的结构及运行参数(除宽度外)应作相同的调整,使用相同的混合料。冷热两摊铺层的重叠量约为10厘米。冷摊铺层接缝边缘要用切缝机或人工修齐,清扫干净,涂少量粘接料。摊铺时要注意热层厚度的调整,使新摊铺层在碾压后与冷摊铺层等厚。压路机碾压前要清除重叠区内的粗骨料,第一次压路机通过时应从热料上开始,向冷料上错轮20-30厘米,然后从外向内错轮碾压。(3)纵向接缝摊铺中自动调平装置的使用热接缝时,最前一台摊铺机可以用一侧纵向基准(拉线或拖梁) 和一套横坡调整装置。第二台一侧可以用第一台机器摊过的新摊铺层作直接纵向基准,另一侧可以用横坡控制器或纵向基准控制,依此类推。绝对禁止只使用一侧纵向调平装置而置另一侧于不顾,这样做非徒无益,还会造成严重质量缺陷。
2)横向接缝的处理: 横向接缝是无法避免的,而且皆为冷接。每日工作结束后和开始摊铺前的第一件事就是处理摊铺层的横向接头。因此,这项工作可以分为施工结束前的处理和新摊铺层的对接两部分来论述。横缝处理质量的优劣,直接关系到摊铺层的强度和平整度,而且直接影响行车舒适性。处理横接缝的作业不是孤立进行的,而是和摊铺过程有紧密的联系。如前所述,在全部摊铺过程中,都要保持熨平板前部混合料堆积高度稳定和沿全宽方向上的均匀一致,这一要求必须保持到最后一车沥青混合料倒入摊铺机料斗并将料斗中的存料用空之前。这样,才能保持横接缝处的摊铺厚度不变。摊铺完毕,在规定温度范围内进行碾压,然后将摊铺层末端厚度渐减的楔形部分沥青混合料除掉,并将准备接缝处加工成一个垂直的接口,清除附近的残余料,直到露出基层。机器全部结构参数及运行参数的选择和调整都必须与上一次摊铺时相同。特别要注意熨平板前的堆料高度,如堆料高度已达到而熨平板两侧末端尚未充料时,要用人工填补,切勿开动送料机构强行送料,以防中部堆料过多影响平整度。
接缝摊铺所用的沥青混合料应与前一次所用的料完全相同。同时不要使用当天工作开始时生产的沥青混合料,以保证接缝的质量。所以,沥青搅拌设备配备一个具有相当容量、保温及防氧化性能优越的热料贮仓是完全必要的。摊铺机离开接口处后,立即清除散落在旧摊铺层上的散料和接口处的大粒径骨料,将两轮压路机停在旧摊铺层上,向新摊铺层上错轮20-25厘米,骑缝横向碾压。 压路机的碾压质量是影响摊铺质量的重要因素,特别是平整度。选用先进的压实机械,确定科学的碾压规范和施工方法是十分重要的。
8、结束语
沥青混凝土路面施工是一项技术很强、范围很广的系统工程,要提高路面的摊铺质量,需要高素质的操作人员和管理人员,要调动所有参加施工人员的积极性和责任心,从施工的各个环节着手,严格管理,才能提高沥青混凝土路面的摊铺质量,铺出更好的路。